PARTE A – LA TEMATICA
TITOLO DELLA TEMATICA / Experimental studies of the Standard Model in proton-proton collisions at the CERN Large Hadron Collider and searches for new particles and phenomena using the ATLAS DetectorDESCRIZIONE DELLA TEMATICA / Experimental particle physicists of our University have played a leading role in the design and construction of the ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider, a flagship European science facility.
The Milan group has made major contributions to the ATLAS Pixel Detector and to the ATLAS Electromagnetic Calorimeter and is now actively developing strategies for efficient measurements of photons and electrons and missing transverse energy and for tracking of charged particles with the inner detector. The group has actively participated to the commissioning of the detector using the first ATLAS data, and is now involved in the upgrade of the detector: IBL (Insertable B-Layer), a new layer for the pixel tracker and FTK, a fast and efficient hardware track finder.
The Milan ATLAS group is very active in physics analysis. Our interests encompass a wide range of topics including, Higgs physics, Supersymmetry, top physics. Data collected since 2009 at the Large Hadron Collider are creating an unprecedented opportunity to further knowledge of physics at the unexplored TeV-scale high energy frontier.
After the first top quark cross section measurements at 7TeV we plan to investigate the asymmetry inproduction mechanism of top- antitop pairs. Searches for SUSY phenomena with leptons will rapidly gain enough sensitivity to further explore large regions of the reachable parameter space and so detect Susy particles of high mass .
Measurements of single photon, double photon and photon+jet production have provided an essential knowledge for QCD and background evaluation in the search for the production and decay of the Higgs in two photons.
Identification of tau leptons is essential for detection of supersymmetric Higgs. On early data this has been studied through the decay of Z and W into tau’s.
Measurement of Etmiss is crucial for searches for new physics. W/Z boson events will allow the calibration of missing energy measurement.
MOTIVAZIONE:
RISULTATI GIA’ CONSEGUITI E/O NUOVI OBIETTIVI E POSSIBILI LINEE DI SVILUPPO / Il Modello Standard delle particelle elementari costituisce uno dei più solidi e fruttuosi sviluppi della fisica della seconda metà del ‘900. La sperimentazione effettuata con gli esperimenti LEP ha permesso di verificare la validità della teoria con un elevatissimo livello di precisione, ulteriormente verificate da misure con gli esperimenti del Tevatron e di SLC. Tuttavia tutti gli esperimenti fin quì condotti non sono riusciti fornire una diretta evidenza sperimentale dell’esistenza del bosone di Higgs che, tramite il meccanismo della rottura spontanea della simmetria, è uno degli ingredienti fondamentali del modello stesso. La ricerca del bosone di Higgs ha costituito una delle motivazioni principali per la costruzione del Large Hadron Collider del CERN. È generalmente condivisia l’idea che debba esistere una scala di energia a cui le 3 interazioni unificate dal modello standard possano essere descritte da una teoria più generale che includa anche la gravità, attualmente non inclusa nel modello standard. Questa idea conduce al cosiddetto “problema della gerarchia” per risolvere il quale sono state proposte diverse soluzioni, una delle quali è la cosiddetta “estensione supersimmetrica” del modello standard.
La sperimentazione con il rivelatore ATLAS si propone di rispondere a questi quesiti fino alla scala di circa un TeV.
Il nostro gruppo, che proviene dall’unificazione di precedenti esperienze a LEP e al collider protone anti-protone del CERN ha lavorato negli anni su queste tematiche. Ha svolto un ruolo molto importante nella costruzione dell’apparato partecipando al progetto e alla realizzazione del calorimetro elettromagnetico, del rivelatore di tracciamento interno a pixel e del magnete toroidale dello spettrometro magnetico per i muoni. È da anni coinvolto anche nella realizzazione dell’infrastruttura di calcolo (GRID e TIER2) e svolge un ruolo di primo piano nelle analisi dei dati mirate alla scoperta del bosone di Higgs e delle particelle supersimmetriche.
PARTE B – IL / I PROPONENTE/I
PROPONENTE/I / Francesco Ragusa, PO Dipartimento di FisicaCOMPOSIZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA / Personale di ricerca universitario afferente al Dipartimento di Fisica
Professori Ordinari
- Francesco Ragusa
- Attilio Andreazza
- Leonardo Carminati
- Marcello Fanti
- Luciano Mandelli
Dirigenti di ricerca
- Donatella Cavalli
- Chiara Meroni
- Giuseppe Tartarelli
- Clara Troncon
- Gianluca Alimonti
- Tommaso Lari
- Giuseppe Costa
- Mauro Citterio
- Danilo Giugni
- Silvia Resconi
PUBBLICAZIONI / 1. Title: The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider
Author(s): Aad G, Abat E, Abdallah J, et al.
Source: JOURNAL OF INSTRUMENTATION Volume: 3 Article Number: S08003 Published: AUG 2008
Times Cited: 146
2. Title: Charged-particle multiplicities in pp interactions at root s=900 GeV
measured with the ATLAS detector at the LHC ATLAS Collaboration
Author(s): Aad G, Abat E, Abbott B, et al.
Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 688 Issue: 1 Pages: 21-42 Published: APR 26 2010
Times Cited: 29
3. Title: The ATLAS Simulation Infrastructure
Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C Volume: 70 Issue: 3 Pages: 823-874 Published: DEC 2010
Times Cited: 5
4. Title: Study of energy response and resolution of the ATLAS barrel
calorimeter to hadrons of energies from 20 to 350 GeV Author(s): Abata E, Abdallah JM, Addy TN, et al.Source: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT Volume: 621 Issue: 1-3
Pages: 134-150 Published: SEP 2010
Times Cited: 4
5. Title: Search for quark contact interactions in dijet angular distributions in pp collisions at root s=7 TeV measured with the ATLAS detector Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: PHYSICS LETTERS B Volume: 694 Issue: 4-5 Pages: 327-345 Published: JAN 3 2011
Times Cited: 2
6. Title: Search for New Particles in Two-Jet Final States in 7 TeV Proton-Proton Collisions with the ATLAS Detector at the LHC Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 105 Issue: 16 Article Number: 161801 Published: OCT 11 2010
Times Cited: 2
7. Title: Observation of a Centrality-Dependent Dijet Asymmetry in Lead-Lead Collisions at root s(NN)=2.76 TeV with the ATLAS Detector at the LHC Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 105 Issue: 25 Article Number: 252303 Published: DEC 13 2010
Times Cited: 1
8. Title: Search for Supersymmetry Using Final States with One Lepton, Jets, and
Missing Transverse Momentum with the ATLAS Detector in root s=7 TeV pp Collisions Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS Volume: 106 Issue: 13 Article Number: 131802 Published: MAR 28 2011
9. Title: Measurement of the inclusive isolated prompt photon cross section in
pp collisions at root s=7 TeV with the ATLAS detector Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: PHYSICAL REVIEW D Volume: 83 Issue: 5 Article Number: 052005 Published: MAR 18 2011
10. Title: The ATLAS Inner Detector commissioning and calibration Author(s): Aad G, Abbott B, Abdallah J, et al.
Source: EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C Volume: 70 Issue: 3 Pages: 787-821
Published: DEC 2010
EVENTUALI COLLABORAZIONI NAZIONALI E INTERNAZIONALI SVILUPPATE / Prof. Edoardo Gorini – Università di Lecce
Prof. Leonardo Merola – Università di Napoli
Prof. Michele Livan – Università di Pavia
Prof. Vincenzo Cavasinni – Università di Pisa
Prof Carlo Del Papa – Università di Udine
Prof. Dan Tobey – Università di Sheffield (UK)
Prof. Norbert Wermes – Università di of Bonn (DE)
Dr. Daniel Fournier – LAL, Università di Parigi sud e IN2P3/CNRS (FR)
Dr. Lucia di Ciaccio – LAPP, Università della Savoia e IN2P3/CNRS (FR)
Dr. Howard Gordon – Brookhaven National Laboratory (USA)
COSTI STIMATI PER LO SVOLGIMENTO DELLA RICERCA DELL’EVENTUALE ASSEGNISTA PER I DUE ANNI / Per lo svolgimento dell’attività l’assegnista dovrà spendere periodi tempo presso il laboratorio internazionale CERN a Ginevra, sede dell’esperimento. Questi periodi possono essere quantificati da 4 a 6 mesi per anno. Inoltre potrebbe essere necessario qualche soggiorno più limitato presso istituzioni di ricerca estere con le quali collaboriamo. I fondi necessari sono circa 20 K€ per anno
DICHIARAZIONE DI DISPONIBILITA’ DI TALI FONDI / L’esperimento è finanziato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in regime di convenzione. Il finanziamento 2010 è stato complessivamente di 460 K€. Valori analoghi di finanziamento sono stati erogati negli anni precedenti e sono previsti nel profilo di spesa futuro dell’INFN. L’attività di ricerca dell’assegnista rientra in questo progetto e il suo finanziamento è pertanto garantito.
ATTREZZATURE A DISPOSIZIONE DELL’ATTIVITA’ DELL’EVENTUALE ASSEGNISTA / L’attività prevede l’utilizzo dei dati del rivelatore ATLAS presso il Large Hadron Collider del CERN. L’assegnista diventerà membro della collaborazione ATLAS e in questa veste potrà partecipare alle attività di pianificazione delle misure sperimentali e alla raccolta dei dati.
Avrà inoltre accesso ai dati sperimentali raccolti e a tutte le procedure necessarie per la loro analisi.
Avrà accesso alle risorse di calcolo necessarie per le analisi e in particolare alla installazione TIER2 (una grossa farm di computer inserita nel sistema internazionale GRID) realizzata dal nostro gruppo presso il Dipartimento di Fisica.